半钢子午线轮胎设计规范全解.doc

半钢丝子午线轮胎设计规范（2002版） Page 5 of 48 目 录一、 本设计规范适用范围二、 轮胎设计依据的确认1. 目标市场、用户要求的确认2. 轮胎、轮辋设计标准、法规的确认3. 轮胎生产工装、模具及专用工器具、工艺条件的确认4. 轮胎预期成本的测算与分析5. 轮胎设计规格、花纹类别的确认6. 轮胎性能取向、性能指标的确认7. 轮胎试验条件的确认8. 轮胎专用内胎、气门嘴、垫带、硫化胶囊的配置9. 轮胎设计技术要求的确定10.轮胎设计原则的确定三、 轮胎技术设计1. 新胎充气外缘尺寸的确定2. 轮胎模具型腔尺寸的确定3. 轮胎花纹的设计4. 轮胎花纹总图的绘制5. 轮胎字体排列图的绘制四、 轮胎施工设计1. 轮胎结构型式的确定2. 轮胎骨架材料规格的确定3. 轮胎各部位厚度的确定4. 轮胎成型参数（成型机头曲线、贴合鼓直径等）的确定5. 轮胎半成品部件的确定6. 轮胎材料分布图的绘制7. 轮胎生产专用工器具的确定8. 轮胎施工文件的编制五、 轮胎设计验证六、 轮胎设计文件的编制七、 轮胎设计更改一、本设计规范适用范围半钢丝结构子午线轮胎（有内胎和无内胎子午线轮胎）1. 轿车子午线轮胎2. 公制、英制轻卡子午线轮胎3. 拖车、挂车子午线轮胎4. 农用子午线轮胎二、轮胎设计依据的确认1. 目标市场、用户要求的确认产品设计开发的优先原则：符合标准化、系列化、规范化、通用化的产品优先（采标产品优先原则）；优先满足具有市场普遍性的需求（少数服从多数原则）；优先采用国际先进标准及法规（先进标准覆盖落后标准原则）；优先满足原配胎市场的需求（高性能满足低性能原则）；优先满足国际市场的需求（高质量取代低质量原则）；优先满足高速级、高层级的需求（高指标涵盖低指标原则）；优先满足轻量化、节能、环保、跑气保用、智能型等高技术含量的产品需求（换代产品优先原则）。

另外，对客户（尤其是原配胎市场）的更具体、更细化的要求应尽量满足如遇到客户的要求不合理，可以通过解释、引导、替代的方法加以解决，最终让客户满意2. 轮胎、轮辋设计标准、法规的确认对客户无特殊要求的轮胎，设计首先要满足企业产品标准，企业产品标准尽可能涵盖多个标准与法规、尽可能是最新的版本企业产品标准等同采用、等效采用如下标准： 轿车子午线轮胎设计 --- 以新版ETRTO、ECE30为主，TRA、FMVSS109、GB、JATMA为辅轻卡、拖车、挂车子午线轮胎设计 --- 以新版TRA、FMVSS119为主，ETRTO、ECE54、GB、JATMA为辅其它子午线轮胎设计 --- 如无特殊要求，尽可能以新版TRA、FMVSS119、 ETRTO、ECE54为主， GB、JATMA为辅企业产品标准中的高速性能、耐久性能、压穿强度、脱圈阻力指标应高于ECE、FMVSS、GB的规定指标根据不同的产品，指标高出的幅度有所不同3. 轮胎生产工装、模具及专用工器具、工艺条件的确认重点对尺寸、结构、性能要求特殊的产品进行生产工装、工艺条件的确认分别对生产设备、工艺条件、专用工器具的符合性进行书面明确，需添置的专用工器具，则提供工艺参数图。

同时对轮胎模具的类型及匹配的硫化机进行确认4.轮胎预期成本的测算与分析 新产品的预期成本测算与分析尽可能以同系列、同轮辋直径、同速度级别、同结构、同类花纹、同工艺，最接近的轮胎规格进行测算同轮辋直径的轮胎可以用尺寸系数（外直径×断面宽）进行测算 5. 轮胎设计规格、花纹类别的确认 结合上述条款的确认，即可确定设计的轮胎规格、负荷指数（层级）、速度级别、花纹类别、花纹深度、牵引系数、耐磨指数、耐温指数等6. 轮胎性能取向、性能指标的确认轮胎的许多性能是相互制约的，不同类别、不同速度级别的轮胎性能取向是不同的，其性能重要性排序如下：轿车/公制轻卡子午线轮胎设计 --- 安全性能（包括干、湿路面的纵向、侧向附着性能；高速耐久生热性能；超低压条件下的抗脱圈性能；操控稳定性；无内胎化；抗冲击性能）、舒适性能（包括缓冲性能、滚动噪音、滚动频谱、操控平顺性）、通过性能、耐用性能（胎体的耐用性、材料的抗老化性能、耐磨性能）、美观装饰性能、节油性能英制轻卡子午线轮胎设计 --- 耐用性能（超负荷性能、胎体的耐用性、材料的抗老化性能、耐磨性能）、安全性能（包括干、湿路面的纵向、侧向附着性能；高速耐久生热性能；操控稳定性；抗冲击性能）、节油性能、通过性能、舒适性能（包括缓冲性能、滚动噪音、滚动频谱、操控平顺性）。

拖车、挂车子午线轮胎设计 --- 耐用性能（超负荷性能、胎体的耐用性、材料的抗老化性能、耐磨性能）、舒适性能（包括缓冲性能、滚动频谱）、安全性能（包括抗冲击性能；干、湿路面的纵向、侧向附着性能）、节油性能农用子午线轮胎设计 --- 通过性能（越障能力、各类农田的适应能力）、耐用性能（超负荷性能、胎体的耐用性、材料的抗老化性能、抗刺扎性能、耐磨性能）、安全性能（包括抗冲击性能；操控稳定性）、节油性能轮胎性能指标的确认原则：为了向客户提供性能价格比优异的轮胎，安全性能指标达到企业标准（企业标准优于国际标准和法规）、用户要求；耐用性能、舒适性能、节油性能、通过性能满足用户要求 7. 轮胎试验条件的确认 重点对尺寸、结构、性能要求特殊的产品进行试验条件的确认如分别对试验设备、试验项目、试验方法、试验条件、试验轮辋/卡盘等试验工器具的符合性进行确认需添置的试验工器具，则提供工艺参数8. 轮胎专用内胎、气门嘴、垫带、硫化胶囊的配置如有客户提出购买的无内胎子午线轮胎配置内胎的要求时，应尽可能说服客户将轮胎按无内胎形式使用，因为轮胎在高速行驶时，内胎一旦被扎破常常会导致轮胎瞬间爆破，极易导致车祸；而无内胎轮胎被扎破时，轮胎往往是慢撒气，驾驶员有反应的余地。

所以高速级（Ｍ级以上的轮胎）的轮胎（即轿车/公制轻卡子午线轮胎）必须按无内胎形式设计和使用当客户坚持要将无内胎轮胎配置内胎时，我公司将不承担由此而引起安全责任有内胎子午线轮胎配置内胎或垫带时，应尽量选配与斜交轮胎共用的型号当必须设计专用内胎或垫带时，首先要确认客户所用的轮辋型号及车辆后轮位的形式（单轮还是双轮），以便选配合适的气门嘴型号硫化胶囊的配置：尽可能选配薄壁宽腰系列化子午胎专用硫化胶囊当必须设计新型号硫化胶囊时，应考虑到子午线轮胎所用硫化胶囊的特点：外直径大、高度矮、腰部宽、厚度薄（即径向伸张小、周向伸张大、胶囊脱模系数大）9. 轮胎设计技术要求的确定 在确认了以上各项条款后，即可确定出轮胎设计技术指标和要求其中轮胎设计技术指标（主要指法规项目和成品检验技术指标）和要求尽可能不超出企业的产品标准必须超出的技术指标如确实可以达到，则可以考虑对企业的产品标准进行换版修订10.轮胎设计原则的确定在上述条款得以确认后，围绕产品的特点确定相适应的设计目标、结构形式、工艺路线对于非特殊需要产品，轮胎的设计原则是：尽可能在现有的配方、结构形式、包圈形式、系列化钢丝/纤维帘布、系列化半成品部件、工艺路线、工艺条件中优选出最适合的方案。

对于特殊需要产品，则有针对性的在上述设计原则基础上增、改相适应的内容三、轮胎技术设计 1.新胎充气外缘尺寸的确定 如客户无明确要求，新胎充气外缘尺寸的确定原则是：1.1 Ｄ′--- 设计新胎充气外直径（设计目标值）的确定设计方式非共用花纹圈模具共用花纹圈模具备 注适用模具各类两半模具各类活络模具适用轮胎高系列、低速级、浅花纹各类轮胎低系列、高速级、同宽度、深花纹各类轮胎Ｄ′取值方法标准上限 标准 中值 1/3 Ｄ′标准下限 值 标准上限1#胎中值2#胎中值 3#胎中值 2/5 4#胎中值 标准下限 Ｄ′值能共用花纹圈的轮胎外直径差：≤Ｄ×1.5 %说 明Ｄ′设计目标值适当小于标准中值有助于轮胎的轻量化1.2 Ｂ′--- 设计新胎充气断面宽（设计目标值）的确定凡生产经过硫化后充气的轮胎，其新胎充气断面宽的波动会很大，这主要与有硫化后充气工艺波动有关，因为轮胎硫化出模后后充气是否及时、实际后充气压力的大小及波动、后充气时间的长短会直接影响轮胎充气断面宽的稳定性。

当轮胎结构施工参数（如胎体帘布角度）、骨架材料（如胎体帘线种类）、工艺条件（如取消了硫化后充气工艺步序）得到固化后，新胎充气断面宽会很稳定，且波动也小这样Ｂ′--- 设计新胎充气断面宽（设计目标值）的确定就更容易准确在这种条件下，Ｂ′的取值可以比标准的中值小2～3毫米，这同样有利于轮胎的轻量化 2.轮胎模具型腔尺寸的确定2.1 Ｄ --- 轮胎模具型腔外直径的确定 首先要确定不同类别、不同系列、不同结构轮胎充气后的径向伸张值（Ｄ′/Ｄ）或外直径变化量（Ｄ′-Ｄ）以下是常见的取值方法：带束层裁断角度２２°２４°２６°带束层结构形式无尼龙冠带层有尼龙冠带层有尼龙冠带层适宜轮胎速度级别＜Ｈ≥Ｈ≥Ｚ适宜公制轻卡轮胎＜245断面宽≥245断面宽Ｄ′/Ｄ≥８０系列1.002～1.0041.001～1.003≥７０系列1.003～1.0051.002～1.004＜６５系列1.002～1.0041.001～1.004Ｄ′-Ｄ≥８０系列1.0～3.50.5～3.0≥７０系列1.5～3.51.0～3.0＜６５系列1.0～2.50.5～2.5说明冠带层热收缩箍紧力：JLB冠带层＞双层冠带层＞单层冠带层 根据从表中径向伸张值（Ｄ′/Ｄ）的选取，即可算出Ｄ值。

另外，为了方便Ｈ、Ｈ１、Ｈ２值计算和绘图，常常再对Ｄ值作一点修正：方法是若模型胎圈着合直径ｄ值有一位小数，则Ｄ值的小数位也加一位等值小数，而原Ｄ值的个位数可视小数值的大小而决定是不变还是减１，这样可使修正后的Ｄ值尽量保持与原Ｄ值相近2.2 ｄ --- 轮胎模具型腔胎圈着合直径的确定轮胎胎圈着合直径的确定主要着眼于五个方面要素：一是防范胎圈与轮辋胎圈座之间的周向滑转（即在车辆起步、加速、减速、制动过程）；二是确保无内胎轮胎的安全性能 --- 抗侧向的脱圈能力（即在车胎低气压高速转弯过程）；三是确保无内胎轮胎的保压性能；四是确保轮胎与轮辋易于装配、且装配不易损伤胎圈；五是所匹配的胎圈底部曲线应易于加工、测量和验收（同样便于测量旧模具的磨损程度）为了更好的平衡以上性能，需要将胎圈着合直径与胎圈底部曲线的最佳配置进行固化，并对该处模具加工公差进行严格控制对于无内胎轮胎需将企业的产品标准的最小脱圈阻力控制在一个合理的范围：即高于FMVSS、GB规定值的10～30%过去轮胎胎圈直径取值较轮辋标定直径小1.0mm左右，胎圈底部设计采用胎踵圆弧与7°着合面上相。